專利名稱：空間全方位發(fā)光led的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及半導體照明技術(shù)領域，涉及一種空間全方位發(fā)光LED(LightEmitting Diode發(fā)光二極管)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的LED產(chǎn)品多數(shù)是平面發(fā)光，很難實現(xiàn)空間發(fā)光的效果，給照明設計帶來了難度。在一定程度上實現(xiàn)空間發(fā)光的LED裝置有兩種1) 一種技術(shù)是將多個已封裝好的LED先焊接在鋁基板上，然后鋁基板固定在熱沉 的側(cè)面，來實現(xiàn)LED向四周發(fā)光。參見中國專利200820303374. 0，如圖1所示，其公開了一種LED多面燈，其采用的 技術(shù)方案是燈具包括燈架，燈座，其中燈架為一端開口，另一端封閉的筒體，燈架表面均勻 開設有若干個用于安裝線路板的窗口，使燈架呈表面分割形成有若干個窄條的爪狀體，在 燈架開口上設置有燈蓋，燈蓋與燈架扣合形成一完整的殼體。但是這種技術(shù)中，LED到熱沉之間涉及多種材料和操作，焊錫、鋁基板、粘接膠和熱 沉，大大增加了熱阻，極不利于LED的散熱，嚴重影響LED的壽命；并且這種裝置體積都會比 較大，不利于燈具外觀設計；再者LED的角度通常都為120 140度，且中心光強很高，集成 在一起，點亮后容易目視到一個一個的點光源，產(chǎn)生眩光，外觀效果不好。2)另一種技術(shù)是直接將支架設計成多面體，多個發(fā)光晶片分別粘貼在多面體的各 個垂直的側(cè)面上，然后將晶片的陰陽極與支架陰陽極分別連線，再外封硅膠。參見中國專利200780019635. 4，如圖2所示，其公開了一種含三維支架的用于物 理空間照明的半導體光源，這種用于物理空間照明的半導體光源，包括具有多個平面的支 架，每一個平面上設置有一個或更多半導體發(fā)光設備，如發(fā)光二極管LED。將光源進行配置 以適應傳統(tǒng)燈座和其他光源諸如條形燈和平面安裝燈的幾何結(jié)構(gòu)。但是這種技術(shù)中，這種結(jié)構(gòu)采用發(fā)光晶片全部并聯(lián)的方式，對晶片電壓的一致性 要求非常高，若電壓有差異，會造成流過每個支路的電流不同，電流較大的支路，晶片壽命 會縮短，整體上會影響LED的壽命；并且晶片直接粘貼在某個電極上，電熱不分離，會大大 增加LED應用產(chǎn)品的設計難度；再者多面體立柱式支架達到高精度、高一致性的生產(chǎn)難度 很大，支架表面鍍層很難控制，導致良品率很低，很難穩(wěn)定的規(guī)模化生產(chǎn)；另外，成熟的LED 的固晶、焊線、點熒光膠工藝，都是在一個水平面上操作完成的，但多面體的結(jié)構(gòu)形式，使得 固晶、焊線、點熒光膠必須在多個垂直的平面上作業(yè)，很難實現(xiàn)自動化、規(guī)模化生產(chǎn)；這種 LED的正面光強很弱，僅有最大光強的20%，使用時正面會產(chǎn)生暗區(qū)。綜上可見，現(xiàn)有的LED，發(fā)光指向性很強，應用于照明時，導致光強分布不均勻，不 能實現(xiàn)空間全方位發(fā)光，因此設計了一款特殊結(jié)構(gòu)的LED燈，可以實現(xiàn)空間全方位均勻發(fā) 光，并且可以規(guī)?；a(chǎn)，成為了業(yè)內(nèi)所亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種空間全方位發(fā)光LED，能夠克服上述 現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用LED的正面出光和反射葉面的反射光線實現(xiàn)光線射向周圍空間，達 到立體空間均勻發(fā)光的效果。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明揭露了一種空間全方位發(fā)光LED，包括基板、LED 發(fā)光晶片、支撐體、反射葉面；其中，所述LED發(fā)光晶片按等角度圓周陣列式分布在所述基 板的固晶位置上，反射葉面與水平方向呈多段角度設計，所述基板通過所述支撐體與所述 反射葉面裝配成一立體的支架；反射葉面位于所述基板之上，并使得所述反射葉面的在所 述基板上的正投影僅覆蓋所述復數(shù)個LED發(fā)光晶片中的若干LED發(fā)光晶片，所述若干LED 發(fā)光晶片發(fā)出的光線經(jīng)過所述支撐體和反射葉面形成反射。進一步地，所述LED發(fā)光晶片，按等角度圓周陣列式，均勻分布在所述基板的內(nèi)圈 和外圈的固晶位置上；所述支撐體的表面鍍有可反射光線的金屬層。進一步地，所述反射葉面的在所述基板上的正投影覆蓋所述內(nèi)圈的固晶位置上 的LED發(fā)光晶片；所述反射葉面的在所述基板上的正投影未覆蓋所述外圈的固晶位置上的 LED發(fā)光晶片，或者所述反射葉片在基板上的正投影僅覆蓋所述外圖的固晶位置上的LED 發(fā)光晶片片體的一部分。進一步地，所述處于內(nèi)圈的LED發(fā)光晶片，發(fā)出的側(cè)向光線射到所述反射葉面或 支撐體上，發(fā)出的正向光線射到所述反射葉面上，光線經(jīng)過所述支撐體和反射葉面反射后 向側(cè)方、側(cè)下方和下方發(fā)射；所述處于外圈的LED發(fā)光晶片，發(fā)出的光線射向上部。進一步地，所述基板中心位置設有定位孔，所述支撐體呈圓錐狀并且底部設有定 位柱，所述基板和支撐體通過所述定位柱裝配在一起。進一步地，還包括膠體，其中，所述膠體包封住所述LED發(fā)光晶片。進一步地，所述LED發(fā)光晶片還涂覆有用于將射出光線轉(zhuǎn)換為白光的轉(zhuǎn)換物質(zhì)。進一步地，所述基板為金屬基板或者陶瓷基板，其上設置包括電路和焊盤，其中， 所述焊盤用于固定LED發(fā)光晶片并封裝，所述電路用于所述LED發(fā)光晶片之間以及所述LED 發(fā)光晶片與外部進行電連接。進一步地，所述LED發(fā)光晶片之間的電連接為串聯(lián)或混聯(lián)。本發(fā)明較同類型其他LED燈具有如下優(yōu)點1)LED封裝有成熟的用于平面LED的生產(chǎn)設備，含固晶、焊線、點膠及壓模設備，本 發(fā)明的LED裝置即為平面型，可直接使用上述設備做規(guī)模化生產(chǎn)。2)現(xiàn)階段國內(nèi)、外各家LED廠陸續(xù)推出各種LED燈泡，但絕大部分都是使用指向性 LED，角度僅有120度，燈泡的效果也只能是下方亮度夠，上方亮度很弱。而若改用本發(fā)明的 LED即可實現(xiàn)空間全方位發(fā)光，光分布無死角。3)本發(fā)明是以LED為產(chǎn)品基礎，因為LED具備低功耗、長壽命、低碳的特點，是正在 快速發(fā)展中的光源，并且LED的結(jié)構(gòu)及外觀可以靈活多變，LED應用產(chǎn)品的設計也非常方便 靈活。就應用領域來說，家庭、酒店都要求空間照明，本發(fā)明填補了市場上LED產(chǎn)品的空白， 真正做到了空間照明和規(guī)?；a(chǎn)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明第一實施例的三維視圖；圖4是本發(fā)明第二實施例的三維視圖；圖5是本發(fā)明第三實施例的三維視圖；圖6是本發(fā)明第四實施例的三維視7是本發(fā)明實現(xiàn)全方位立體發(fā)光效果的示意圖。
具體實施例方式以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，藉此對本發(fā)明如何應用 技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。本發(fā)明的核心包括1)晶片的正向出光和反射器件的反射光線組成空間光分布；2)發(fā)光晶片按等角度圓周陣列式分布在同一平面上；3)反射器件為一個支撐體和多個反射葉面組成，反射葉面與水平方向呈多段角度 設計。本發(fā)明的一種空間全方位發(fā)光LED，包括基板、LED發(fā)光晶片、膠體、支撐體、反射 葉面；LED發(fā)光晶片按等角度圓周陣列式分布在基板上，并且外圈的LED發(fā)光晶片等角度的 分布在基板外圈的固晶位置上(反射葉片在基板上的正投影未覆蓋外圈的LED發(fā)光晶片)， 內(nèi)圈的LED發(fā)光晶片等角度的分布在基板內(nèi)圈的固晶位置上(反射葉片在基板上的正投影 覆蓋內(nèi)圈的LED發(fā)光晶片)；基板中心位置設有定位孔；支撐體底部設有定位柱；基板、支 撐體與反射葉面裝配在一起，形成一個立體的支架。在這種結(jié)構(gòu)中，如圖7所示，其LED發(fā)光晶片的發(fā)光是朗伯形，半功率全角120 140 度。內(nèi)圈LED發(fā)光晶片發(fā)出的側(cè)向光射到反射葉面或支撐體上，內(nèi)圈LED發(fā)光晶片發(fā)出的正 向光射到反射葉面上，反射葉面為多段角度設計，這樣可以實現(xiàn)一部分光線經(jīng)過支撐體和反 射葉面反射而向側(cè)方和側(cè)下方發(fā)射，另一部分光線經(jīng)過反射后向下方發(fā)射。外圈LED發(fā)光晶 片(反射葉片在基板上的正投影未覆蓋外圈的LED發(fā)光晶片)發(fā)出的光線大部分射向光源上 部，這樣就可以同時保證下方亮度和上方亮度，整體上達到全方位立體發(fā)光的效果。在另一實現(xiàn)方式中，所述LED發(fā)光晶片在所述基板的圓周上也可以不設置為內(nèi)外圖形式，而使用單圈排列，但其立體發(fā)光效果明顯弱于上一方案中的內(nèi)外圈排列方式。當然，本發(fā)明的方案中的LED發(fā)光晶片還可以在所述基板的圓周上設置為多圈層的等角度陣列式分布，以獲得更加均勻的立體光效。在另一實現(xiàn)方式中，反射葉片在基板上的正投影還可以僅覆蓋外圈的LED發(fā)光晶片片體的一部分，保證外圈的LED發(fā)光晶片有一定量的正向朝上的出光即可。在上述方案中，所述基板可以是金屬基板或者陶瓷基板，基板上做好電路和焊盤， 以便通過所述焊盤固定LED發(fā)光晶片并封裝，且通過所述電路進行LED發(fā)光晶片之間及與 外部的電連接。所述LED發(fā)光晶片可以是六個，也可以是更多個，LED發(fā)光晶片等角度地分布在基板周圍，LED發(fā)光晶片直接封裝在基板上，實現(xiàn)LED的電熱分離，并使用外封膠來保護晶片， 同時可提高光通量，LED發(fā)光晶片之間的電連接可通過串聯(lián)或混聯(lián)；在LED發(fā)光晶片上還涂 覆有用于將晶片發(fā)射出的光轉(zhuǎn)換為白光的光線轉(zhuǎn)換物質(zhì)。所述支撐體呈圓錐狀，支撐體底部設有定位柱，這樣便于裝配，支撐體的表面鍍有 金屬層，起到反射光線和防止表面氧化的作用。所述反射葉面與水平方向呈多段角度設計，實現(xiàn)將光反射到側(cè)面、側(cè)下方和下方。本發(fā)明并不局限于申請中所述或者附圖中列出的結(jié)構(gòu)，利用LED的正面出光和反 射器的反射光線來達到空間發(fā)光的方法都應看作是本發(fā)明的范疇。以下參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。如圖3所示，是本發(fā)明第一實施例的三維視圖。本實施例包括基板1，基板定位 孔2，LED發(fā)光晶片3，膠體4，支撐體5，反射葉面6?；?采用金屬材質(zhì)的鋁基覆銅板，在鋁基覆銅板上做電路，其中包括固晶焊盤、 打線焊盤以及實現(xiàn)LED發(fā)光晶片3之間導通的布線，其中三個固晶焊盤等角度的分布在基 板1的外圈(即圖3中基板1的方形部)，另外三個固晶焊盤等角度的分布在基板1的內(nèi)圈 (即圖3中基板1的圓形部)，基板1上有連接打線焊盤之間的布線；在鋁基覆銅板的六個 固晶焊盤上分別封裝六顆LED發(fā)光晶片3，將LED發(fā)光晶片3上的電極與打線焊盤上的電極 通過導線相連，然后外面用膠體4包封；基板1中心位置設有基板定位孔2，支撐體5底部設有定位柱，從而將基板1和支 撐體5通過定位柱裝配在一起，同時支撐體5與反射葉面6是裝配在一起的，這樣基板1、支 撐體5與反射葉面6整體形成一個立體的支架。以下參照附圖來說明本發(fā)明的又一實施例。如圖4所示，是本發(fā)明第二實施例的三維視圖。本實施例包括基板1，基板定位 孔2，LED發(fā)光晶片3，膠體4，支撐體5，反射葉面6。基板1采用陶瓷材質(zhì)，已知的適用于大功率LED封裝的陶瓷有氧化鋁、氮化鋁等，都 可用于本發(fā)明，在陶瓷基板上做電路，其中包括固晶焊盤、打線焊盤以及實現(xiàn)LED發(fā)光晶片3 之間導通的布線，其中四個固晶焊盤等間距的分布在基板1的外圈(即圖4中基板1的方形 部)，另外四個固晶焊盤等間距的分布在基板1的內(nèi)圈(即圖4中基板1的圓形部)，基板1 之上有連接打線焊盤之間的布線；在基板1的八個固晶焊盤上分別封裝八顆LED發(fā)光晶片3， 將LED發(fā)光晶片3上的電極與打線焊盤上的電極通過導線相連，同時還需要在LED發(fā)光晶片 3之上涂覆一層將晶片發(fā)射出的光轉(zhuǎn)換為白光的光線轉(zhuǎn)換物質(zhì)，然后外面用膠體4包封；基板1中心位置設有基板定位孔2，支撐體5底部設有定位柱，從而將基板1和支 撐體5通過定位柱裝配在一起，同時支撐體5與反射葉面6是裝配在一起的，這樣基板1、支 撐體5與反射葉面6整體形成一個立體的支架。以下參照附圖來說明本發(fā)明的又一實施例。圖5是本發(fā)明第三實施例的三維視圖。本實施例包括基板1，基板定位孔2，LED發(fā)光晶片3，膠體4，支撐體5，支撐體定位孔6，反射葉面7，反射葉面定位孔8。基板1采用金屬材質(zhì)的鋁基覆銅板，在鋁基覆銅板上做電路，其中包括固晶焊盤、 打線焊盤以及實現(xiàn)LED發(fā)光晶片3之間導通的布線，其中三個固晶焊盤等間距的分布在基 板1的外圈(即圖5中基板1的方形部)，另外三個固晶焊盤等間距的分布在基板1的內(nèi)圈(即圖5中基板1的圓形部)，基板1上有連接打線焊盤之間的布線；在鋁基覆銅板的六個 固晶焊盤上分別封裝六顆LED發(fā)光晶片3，將LED發(fā)光晶片3上的電極與打線焊盤上的電極 通過導線相連，然后外面用膠體4包封；基板1中心位置設有基板定位孔2，支撐體5底部設有支撐體定位孔6，反射葉面 中心位置設有反射葉面定位孔8 ；將支撐體5分別與基板1和反射葉面7通過定位孔2、6、 8裝配在一起。以下參照附圖來說明本發(fā)明的又一實施例。圖6是本發(fā)明第四實施例的三維視圖。本實施例包括基板1，基板定位孔2，LED 發(fā)光晶片3，膠體4，支撐體5，支撐體定位孔6，反射葉面7，反射葉面定位孔8?；?采用陶瓷材質(zhì)，已知的適用于大功率LED封裝的陶瓷有氧化鋁、氮化鋁等， 都可用于本發(fā)明，在陶瓷基板上做電路，其中包括固晶焊盤、打線焊盤以及實現(xiàn)LED發(fā)光晶 片3之間導通的布線，其中四個固晶焊盤等間距的分布在基板1的外圈(即圖6中基板1的 方形部)，另外四個固晶焊盤等間距的分布在基板1的內(nèi)圈(即圖6中基板1的圓形部)， 基板1之上有連接打線焊盤之間的布線；在陶瓷基板的八個固晶焊盤上分別封裝八顆LED 發(fā)光晶片3，將LED發(fā)光晶片3上的電極與打線焊盤上的電極通過導線相連，同時還需要在 LED發(fā)光晶片3之上涂覆一層將晶片發(fā)射出的光轉(zhuǎn)換為白光的光線轉(zhuǎn)換物質(zhì)，然后外面用 膠體4包封；基板1中心位置設有基板定位孔2，支撐體5底部設有支撐體定位孔6，反射葉面 中心位置設有反射葉面定位孔8 ；將支撐體5分別與基板1和反射葉面7通過定位孔2、6、 8裝配在一起。另外需要說明的是，本發(fā)明的方案是通過反射葉片和支撐物，構(gòu)成反射光線，從而與正面光線一起達到空間發(fā)光，這一技術(shù)也可以通過設計特殊透鏡的設計，將光線分別向 各個方向折射。而且，圖3和4所示的實施方式比圖5和6的實施方式在生產(chǎn)加工上更加方便，利 于工藝流程。LED封裝有成熟的用于平面LED的生產(chǎn)設備，含固晶、焊線、點膠及壓膜設備，本發(fā) 明的LED裝置即為平面型，可直接使用上述設備做規(guī)模化生產(chǎn)?，F(xiàn)階段國內(nèi)、外各家LED廠陸續(xù)推出各種LED燈泡，但絕大部分都是使用指向性 LED，角度僅有120度，燈泡的效果也只能是下方亮度夠，上方亮度很弱。而若改用本發(fā)明的 LED即可實現(xiàn)空間全方位發(fā)光，光分布無死角。本發(fā)明是以LED為產(chǎn)品基礎，因為LED具備低功耗、長壽命、低碳的特點，是正在快 速發(fā)展中的光源，并且LED的結(jié)構(gòu)及外觀可以靈活多變，LED應用產(chǎn)品的設計也非常方便靈 活。就應用領域來說，家庭、酒店都要求空間照明，本發(fā)明填補了市場上LED產(chǎn)品的空白，真 正做到了空間照明和規(guī)?；a(chǎn)。雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，然而所述的內(nèi)容并非用以直接限定本發(fā)明的 保護范圍。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領域中技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的 前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作些許的更動。本發(fā)明的保護范圍，仍須以所附的權(quán) 利要求書所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
一種空間全方位發(fā)光的發(fā)光二極管(LED)，其特征在于，包括基板、復數(shù)個LED發(fā)光晶片、支撐體、反射葉面；其中，所述復數(shù)個LED發(fā)光晶片按等角度圓周陣列式分布在所述基板的固晶位置上，反射葉面與水平方向呈多段角度設計，所述基板通過所述支撐體與所述反射葉面裝配成一立體的支架；反射葉面位于所述基板之上，并使得所述反射葉面的在所述基板上的正投影僅覆蓋所述復數(shù)個LED發(fā)光晶片中的若干LED發(fā)光晶片。
2.如權(quán)利要求1的LED，其特征在于，所述LED發(fā)光晶片，按等角度圓周陣列式，均勻分布在所述基板的內(nèi)圈和外圈的固晶 位置上；所述支撐體的表面鍍有可反射光線的金屬層。
3.如權(quán)利要求2的LED，其特征在于， 所述反射葉面的在所述基板上的正投影覆蓋所述內(nèi)圈的固晶位置上的LED發(fā)光晶片；所述反射葉面的在所述基板上的正投影未覆蓋所述外圈的固晶位置上的LED發(fā)光晶 片，或者所述反射葉片在基板上的正投影僅覆蓋所述外圈的固晶位置上的LED發(fā)光晶片片 體的一部分。
4.如權(quán)利要求3的LED，其特征在于，所述處于內(nèi)圈的LED發(fā)光晶片，發(fā)出的側(cè)向光線射到所述反射葉面或支撐體上，發(fā)出 的正向光線射到所述反射葉面上，光線經(jīng)過所述支撐體和反射葉面反射后向側(cè)方、側(cè)下方 和下方發(fā)射；所述處于外圈的LED發(fā)光晶片，發(fā)出的光線射向所述LED發(fā)光晶片的上方。
5.如權(quán)利要求4的LED，其特征在于，所述基板中心位置設有定位孔，所述支撐體呈圓錐狀并且底部設有定位柱，所述基板 和支撐體通過所述定位柱裝配在一起。
6.如權(quán)利要求4的LED，其特征在于，所述基板中心位置設有基板定位孔，所述支撐體底部設有支撐體定位孔，所述反射葉 面中心位置設有反射葉面定位孔；所述支撐體分別與基板和反射葉面通過所述基板定位 孔、支撐體定位孔和反射葉面定位孔裝配在一起。
7.如權(quán)利要求4的LED，其特征在于，還包括膠體；其中，所述膠體包封住所述LED發(fā)光晶片。
8.如權(quán)利要求7的LED，其特征在于，所述LED發(fā)光晶片還涂覆有用于將射出光線轉(zhuǎn)換為白光的轉(zhuǎn)換物質(zhì)。
9.如以上任一權(quán)利要求的LED，其特征在于，所述基板為金屬基板或者陶瓷基板，其上設置包括電路和焊盤，其中，所述焊盤用于 固定LED發(fā)光晶片并封裝，所述電路用于所述LED發(fā)光晶片之間以及所述LED發(fā)光晶片與 外部進行電連接。
10.如權(quán)利要求9的LED，其特征在于，所述LED發(fā)光晶片之間的電連接為串聯(lián)或混聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種空間全方位發(fā)光LED，包括基板、LED發(fā)光晶片、支撐體、反射葉面；其中，所述LED發(fā)光晶片按等角度圓周陣列式分布在所述基板的固晶位置上，反射葉面與水平方向呈多段角度設計，所述基板通過所述支撐體與所述反射葉面裝配成一立體的支架；反射葉面位于所述基板之上，并使得所述反射葉面的在所述基板上的正投影僅覆蓋所述復數(shù)個LED發(fā)光晶片中的若干LED發(fā)光晶片。本發(fā)明利用LED的正面出光和發(fā)射葉面的反射光線實現(xiàn)光線射向周圍空間，達到立體空間均勻發(fā)光的效果。
文檔編號F21V23/00GK101839410SQ20101014939
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者梁毅 申請人:北京朗波爾光電股份有限公司